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쌍롤식 박판 연속주조공정에 있어서 용탕과 냉각롤의 접촉 열저항을 고려한 전열해석
김영도,강충길,Kim, Y.D,Kim, C.G 대한기계학회 1996 大韓機械學會論文集A Vol.20 No.1
The twin-roll type strip continuous casting process(or direct rolling process) of steel materials is characterized by two rotating water cooled rolls receiving a steady supply of molten metal which solidifies onto the rolls. A solidification analysis of molten metal considering phase transformation and thermofluid is performed using finite diffefence method with curvilinear coordinate to reduce computing time and molten region analysis with arbitrary shape. An enthalpy-specific heat method is used to determine the temperatures inthe roll and the steel. The temperature distribution of cooling roll is calculated using two dimensional finite element method, because of complex roll shape due to cooling hole in rolls and improvemnt accuracy of calculation result. The energy equaiton of cooling roll is solved simultanuously with the conservation equaiton of molten metal in order to consider heat transfer through the cooling roll. The calculated roll temperature is compared to experimental results and the heat transfer coefficient between cooling roll surface and rolling material(steel) is also determined from comparison of measured roll temperature and calculated temperature.
결정방향에 따른 결정질 실리콘 태양전지 후면전계 특성 연구
김현호(Kim, Hyunho),박성은(Park, Sungeun),김영도(Kim, Young Do),송주용(Song, Jooyong),탁성주(Tark, Sung Ju),박효민(Park, Hyomin),김성탁(Kim, Seongtak),김동환(Kim, Donghwan) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
최근 태양전지 제조비용 절감을 위해 초박형 실리콘 태양전지 개발이 활발히 이루어지고 있다. 이에 따라 후면전계(Back Surface Field, BSF) 특성에 대한 관심이 높아지는 추세이다. 이에 본 연구에서는 후면의 결정방향 및 표면구조에 따라 형성되는 후면전계(BSF)의 특성에 대해 알아보고자 하였다. 후면이 절삭손상층 식각(Saw damage etching) 후 (100)면이 드러난 실리콘 기판과 텍스쳐링(Texturing) 후 (111)면이 드러난 실리콘 기판에 후면 전극을 스크린 인쇄 후 Ramp up rate을 달리 하여 소성 공정(RTP system)을 통해 후면전계(BSF)를 형성하여 비교하였다. 후면전계(BSF)의 형상과 특성만을 평가하기 위하여 염산을 이용하여 후면 전극층을 제거하였다. 후면 전극 제거 후 주사전자현미경(Scanning Electron Microscopy)과 3차원 미세형상측정기(Non-contacting optical profiler)로 후면전계(BSF)의 형상을 비교하였다. 또한 후면전계(BSF)의 특성을 평가하고자 Quasi-Steady-State Photo Conductance(QSSPC)를 사용하여 포화전류(Saturation current, J_0)을 측정하였고, 면저항 측정기(4-point probe)로 면저항을 측정하여 비교하였다. 후면 전계(BSF)는 (100)면과 (111)면에서 모두 Ramp up rate이 빠를수록 향상된 특성을 보였고, (111)면에서 더 큰 차이를 보였다.
N-type rear local emitter 태양전지의 시뮬레이션을 통한 구조 설계 및 제조
김수민(Kim, Soo Min),배수현(Bae, Su Hyun),김성탁(Kim, Seong Tak),김현호(Kim, Hyun Ho),박효민(Park, Hyo Min),김영도(Kim, Young Do),박성은(Park, Sungeun),탁성주(Tark, Sung Ju),김동환(Kim, Donghwan) 한국신재생에너지학회 2011 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.05
현재 상용으로 많이 사용되는 p-type 태양전지는 Dopant로 사용된 Boron이 O₂와 결합하면서 Light induced degradation이 발생하여 태양 전지 효율의 감소를 불러일으키는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 여러 가지 방법들이 제시되었는데 일반적으로 n-type wafer를 이용함으로써 Light induced degradation을 해결하는 방법이 주로 사용된다. n-type 태양전지를 제조함에 있어서 보다 높은 효율을 달성하기 위하여 태양전지 후면 구조에 local contact 개념을 도입하여 rear local emitter를 형성함으로써 전체적인 효율 증가를 도모하였다. 이러한 local contact을 제조하기 위해서는 전기적으로 구조적으로 고려할 사항들이 여러 가지 존재한다. 따라서 우리는 이러한 고려 사항들을 실험적인 방법으로 결정하는 것이 아니라, 정교한 변수 통제를 이용한 시뮬레이션으로 최종적인 효율 상승을 가져오는 조건을 찾으려고 한다. 이때 사용될 수 있는 시뮬레이션은 여러 가지 종류가 존재하는데 우선 상용 태양전지의 해석에 가장 많이 사용되는 PC1D프로그램이 있다. 그러나 PC1D의 경우에는 1차원의 해석만 가능하기 때문에 local contact의 2차원 이상의 구조 변화에 따른 최종적인 효율을 계산하는데 무리가 따르게 된다. 따라서 2차원 이상의 형상에 대한 분석이 가능한 프로그램을 이용하여 실제 셀에서 일어나는 현상을 더 정밀하게 모사함으로써 local contact에서 일어나는 전기적, 구조적 변화가 최종적인 효율에 어떻게 영향을 미치는지를 파악해볼 것이며, 어떤 구조를 선택하였을 때 가장 높은 효율을 달성할 수 있는지 알아보려고 한다.